Historia
Loviisan ydinvoimalaitos otettiin käyttöön vuonna
1977, jolloin Loviisa 1 otettiin kaupalliseen käyttöön. Neljä vuotta myöhemmin vuonna
1981 otettiin käyttöön Loviisa 2.
Vuoteen 1996 asti Loviisan voimalaitoksen ydinpolttoainein toimitettiin käytön jälkeen Majak jälleenkäsittelylaitokselle Neuvostoliittoon/Venäjälle polttoainetoimituksia koskevan sopimuksen mukaisesti. Neuvostoliitossa ydinpolttoaine jälleenkäsiteltiin, joten käytettyä polttoainetta hyödynnettiin raaka-aineena uuden polttoaineen valmistuksessa. Uusi ydinenergialaki kielsi käytetyn ydinpolttoaineen maahantuonnin ja maastaviennin, joten nykyisin käytetty ydinpolttoaine varastoidaan Suomeen odottamaan loppusijoitusta.
Voimalaitosprosessin pääkomponentit toimitti neuvostoliittolainen Atomenergoexport ja niiden ympärille haluttiin lisätä länsimaisen turvallisuusajattelun mukaisesti suojarakennus, joka estäisi päästöt ympäristöön myös vakavamman onnettomuuden sattuessa. VVER-440:n primääripiiri on kuitenkin varsin suurikokoinen, koska alkuperäisissä suunnitteluperusteissa ei suojarakennusta ole pidetty tarpeellisena. Tarpeeksi isoa täyspainesuojarakennusta ei ollut saatavissa, joten päädyttiin Westinghousen jäälauhdutintyyppiseen suojarakennukseen. Se oli tarpeeksi suuri pitämään venäläisten laskutikuilla ylimitoitettu primääripiiri sisällään. Mahdollisessa onnettomuudessa jäälauhduttimet tiivistävät höyryn vedeksi, jolloin suojarakennuksen ei tarvitse kestää niin suurta painetta kuin ilman lauhdutinta varustettujen suojarakennusten. Voimalaitokseen on tehty myös huomattava määrä turvallisuutta parantavia muutoksia alkuperäiseen venäläisten esittämään konseptiin nähden. Venäläisessä ydinvoimalaitossuunnittelussa on myös sanottu olleen aika ennen Loviisaa ja Loviisan jälkeen, niin paljon suomalaiset esittivät venäläisille turvallisuutta koskevia vaatimuksia.
Ydinvoimalat
Loviisa-1
Historia
Laitosyksiköiden alkuperäinen teho oli 440 MWe, josta sitä on nostettu 488 megawattiin. Tehoa on nostettu reaktorin lämpötehoa kasvattamalla ja prosessia modernisoimalla. Laitosyksiköiden kokonaishyötysuhde on noin 34%
[http://www.fortum.fi/document.asp?path=14020;14028;14029;14055;25029;28201;28209, ]
Fortum, Teknisiä tietoja.
Loviisa-1:llä havaittiin varsin pian laitosyksikön käyttöönoton jälkeen paineastian lujuuden pienentyminen neutronien aikaansaamassa pommituksessa. Metallin hilarakenne vaurioituu neutronien vaikutuksesta, mutta normaalin teräksen kohdalla vaikutus on pientä. Sen sijaan reaktoriytimen kohdalla paineastiassa on hitsisauma, jossa olevat epäpuhtaudet suurentavat neutronien aikaansaamaa vaikutusta ja aiheuttavat haurasmurtuman vaaran[Loviisan ykkösreaktorin turvallisuus parani hehkuttamalla, Alara 3/1996]. Tällainen tilanne olisi voinut syntyä pumpattaessa kylmää hätäjäähdytysvettä vielä korkeapaineiseen reaktoriin. Asian korjaamiseksi tehtiin useita toimenpiteitä. Reaktorin lataustapaa vaihdettiin ja uloimmat polttoaineniput korvattiin metallisilla 'dummy'-elementeillä, jotka eivät tuota tehoa vaan toimivat ainoastaan heijastimina. Hätäjäähdytysveden lämpötilaa nostettiin paineakuissa, jolloin hätäjäähdytystilanteessakin voidaan taata riittävä marginaali. Vuoden 1996 vuosihuollossa hitsisauma toivutushehkutettiin, jolloin lujuus palasi lähes uudenveroiseksi.
Kansainvälisellä INES-asteikolla laitoksen käyttöhistoriassa ei ole käynyt INES 2-luokkaa vakavampia tapahtumia.
Laitosyksiköllä sattuneet INES-2 luokan tapahtumat:
- 1985 Booripitoisuuden pieneneminen hätäjäähdytysveden varastosäiliössä
Reaktori
Reaktori koostuu painesäiliöstä, jonka sisällä on polttoaine ja säätösauvat. Vesi pumpataan pääkiertopumpuilla reaktoriin, jossa se reaktoriytimen läpi kulkiessaan kuumenee ja menee höyrystimille. Vesi ei kiehu primääripiirissä, koska kyseessä on painevesireaktori. Reaktorisydän koostuu 349 elementistä, joihin sisältyvät 37 säätösauvaa, 313 polttoainenippua ja 36 teräselementtiä ('dummy'-elementit). Niput ovat heksagonaalisia, eli kuusikulmaisia ja ne on koteloitu. Neutronivuoloukkutyyppiset booriteräksiset säätösauvat vastaavat muodoltaan polttoainenippuja ja niissä on polttoainejatke. Painesäiliö on pitkä, koska säätösauvat työntävät reaktoriytimeen mennessään tieltään yhden polttoainenipun sydämen alle. Putkiyhteet on myös jaettu länsimaalaisista poiketen kahteen kerrokseen pääkiertopiirien suuren lukumäärän takia ja tämä pidentää painesäiliötä osaltaan. Reaktorin teho säädetään säätösauvoilla ja reaktorivedessä olevalla boorihapolla, joka kaappaa ketjureaktion kannalta ylimääräiset neutronit. Normaalisti tehoajolla säätösauvat ovat käytännössä kokonaan ulkona reaktorista. Tarvittaessa
ketjureaktio voidaan nopeasti pysäyttää tekemällä pikasulku, jolloin säätösauvat tippuvat omalla painollaan reaktoriin. Reaktiivisuus pienenee sekä vähentyneen polttoaineen, että säätösauvoissa olevan boorin vaikutuksesta. Normaalisti säätösauvoja siirretään sähkömoottoreilla. Reaktori voidaan pysäyttää myös pumppaamalla booripitoista vettä reaktoriin, jolloin neutronit absorpoituvat boorihappoon.
| Tietoja reaktorista
|
|
| Reaktorin lämpöteho
| 1500 MW
|
| Veden virtaus
| 6 x 7100 m³/h
|
| Käyttöpaine
| 123 bar
|
| Syöttöveden lämpötila
| 265 °C
|
| Poistuvan veden lämpötila
| 300 °C
|
| Polttoainenippujen määrä
| 313
|
| Polttoainesauvoja nipussa
| 126
|
| Polttoainenipun massa
| n. 220 kg
|
| Uraanin kokonaismassa
| 37,3 t
|
| Säätösauvojen lukumäärä
| 37
|
Turpiinilaitos
Höyrystimiä on 6 kappaletta ja ne ovat U-putkityyppisiä mutta länsimaisista poiketen vaakasuuntaisia. Höyrystimissä on huomattava määrä vettä, jonka ansiosta Three Mile Islandin kaltainen onnettomuus vaatisi huomattavasti pitemmän ajan tapahtuakseen. Turpiinilaitos koostuu kahdesta turpiinista, joissa kussakin on yksi korkeapaineturpiini ja kaksi matalapaineturpiinia. Höyry paisuu ensin korkeapaineturpiinissa, josta se kulkee välitulistimille. Kosteudenerottimissa erotetaan höyrystä vesi ja välitulistimissa tulistetaan höyry, jonka jälkeen se paisuu matalapaineturpiineissa lauhduttimen paineeseen. Lauhduttimessa höyry tiivistyy vedeksi, jonka jälkeen se pumpataan lauhdepumpuilla kahdeksan esilämmittimen ja syöttövesisäiliön kautta takaisin höyrystimille.
| Tietoja turpiinilaitoksesta
|
|
| Tuorehöyryn paine
| 44 bar
|
| Tuorehöyryn lämpötila
| 255 °C
|
| Tuorehöyryn virtaus
| 2 x 440 kg/s
|
| Kierrosluku
| 3000 rpm
|
| Jäähdytysveden määrä
| 25 m3/s
|
| Jäähdytysveden lämpötilan nousu
| n. 10 °C
|
Loviisa-2
Historia
Loviisa-2 on lähes identtinen kuin Loviisa-1 muutamia pieniä poikkeuksia lukuun ottamatta. Voimalaitosyksikköön tehtiin jo alun perin samat muutokset kuin Loviisa-1:lle painesäiliön neutronipommituksen pienentämiseksi. Myös hitsaussauman epäpuhtauksien määrä vaadittiin pitämään pienenä jo valmistusvaiheessa, joten kakkoslaitoksella toivutushehkutusta ei ole tarvinnut tehdä.
Kansainvälisellä INES-asteikolla laitoksen käyttöhistoriassa ei ole käynyt INES 2-luokkaa vakavampia tapahtumia.
Laitosyksiköllä sattuneet INES-2 luokan tapahtumat:
- 1981 Reaktorin pikasulku ja hätäjäähdytyksen käynnistyminen
- 1987 Pää- ja hätäsyöttöveden menetys
- 1993 Pääsyöttövesijärjestelmän putken katkeaminen
Lähteet
Aiheesta muualla
